Люди всегда грезили о том, чтобы подняться в воздух. Герои мифов Икар и Дедал летали с помощью крыльев. Люди неоднократно пытались повторить полеты, прикрепляя к спине воском перьевые крылья, но эти мероприятия не увенчались успехом. Позже люди научатся создавать воздушные шары и дирижабли, будут перемещаться на огромные расстояния на самолетах. Но все по порядку.
Первые попытки
История создания самолета начинается с X века. В 1003 году британский монах Эйлмер взобрался на крышу здания, привязал к рукам и ногам искусственные крылья и бросился вниз. Его полет составил 201 м и длился 15 с, однако приземление было столь неудачным, что монах сломал обе ноги. Он так и остался хромым на всю жизнь. За этот геройский поступок он получил прозвище «Летающий монах». Вот такая удивительная история, как человек изобрел самолет!
Ну а если серьезно, то первый прототип летательного аппарата был сконструирован Леонардо да Винчи в XV веке. Крылья его конструкции в точности повторяли конечности летучих мышей. Этот человек явно был странником из произведений Стругацких, а иначе как объяснить тот факт, что его изобретения оставались чертежами и зачатками на протяжении веков, и никто не мог продолжить его дело?
История создания первого самолета берет начало с середины XVII века, когда Джордж Кейли издал книгу «Строительство летательных аппаратов». Он в подробностях описал прототипы современных самолетов. Наблюдая за птицами, Кейли смог измерить скорость и высоту их полета, а также размах крыльев. Собрав эти параметры вместе он предположил конструкцию будущего самолета: лодку, имеющую пернатый хвост и передвигающуюся за счёт весел-крыльев, которые передавали вращение на хвост.
Как изобрели самолет?
До сих пор ведутся споры о том, кто изобрел самолет первым и где это произошло? Считается, что история авиации началась в 1842 году, когда Уильям Хенсон получил заказ разработать летательный аппарат. Вскоре он предоставил винтомоторную автомашину. Принцип её работы заключался в том, что воздушный винт поднимает судно и обеспечивает его движение. К сожалению, такая конструкция не полетела, однако к некоторые выводы Уильяма до сих пор используются в авиастроении.
В 1876 году Можайский представил проект своего аэродинамического аппарата начальникам, но тот не был одобрен. Конструктор вложил собственные сбережения и начал испытывать аппарат. Из немногочисленных сохранившихся записей нам известно, что «аппарат, хоть и приводимый в движение им самим (Можайским), так и не смог взлететь». Но благодаря разработкам русского конструктора авиация вышла на новый уровень.
В начале XX века отечественный изобретатель Николай Телешов запатентовал во Франции и Великобритании проект «Система воздухоплавания», содержащий паровую машину и толкающий воздушный винт. Агрегат имел 2 палубы и вмещал в себя 120 пассажиров. На родине Николаю отказали в патенте. Не получив признания, конструктор превратил свой проект в «Дельту» — самолет с воздушно-реактивным пульсирующим двигателем. Позже этот двигатель ляжет в основу современных реактивных двигателей самолетов. Так что на вопрос, где изобрели самолет, патриот может ответить, не покривив душой: разработка летательного аппарата происходила и в России, и зарубежом. Если бы наши соотечественники проявили больше интереса и поддержали проект, заслуга была бы нашей.
Однако развитие технологий было повсеместным и быстрым. Во Франции Жан Мари Феликс де Ла Круа Дю Тампль построил полноразмерный самолёт с паровой машиной, но ему, как и Телешеву, не хватило одного — мощного двигателя, способного оторвать большую машину от земли. Хаймер в США тоже пытался приспособить паровую машину, но безрезультатно. Самолет отрывался от земли на считанные мгновения и снова возвращался обратно. Но историю создания самолетов ускорял один фактор — военные нужды. Уже в Первой Мировой войне в ход пошли дирижабли и аэропланы.
Самый первый самолет
Братья Райт – Уилбур и Орвилл – смогли создать машину, пролетевшую 278 м на высоте более 13 м над землёй. Это отрытые потрясло мир авиации. Расскажем подробнее, как и когда братья Райт изобрели самолет.
Их мечта подняться в небо появилась еще в детстве, когда отец подарил им игрушечный вертолет. Будучи взрослыми, они учредили велосипедный бизнес, который приносил им немалые деньги. Райт вкладывали их в свои разработки летательных аппаратов. Год за годом Уилбур и Орвилл конструировали и совершенствовали свои планеры. И вот, наконец, в 1902 году их модель поднялась в воздух. Она была полностью контролируемая по 3 осям:
- вертикальной (хвостовой руль);
- продольной (крыло);
- поперечной (носовой руль).
Раньше тоже были те, кто поднимался в воздух, однако основная заслуга братьев была в определении трех осей вращения самолета, благодаря чему агрегат полностью управляем в воздухе. Теперь Вы знаете, в каком году изобрели самолет.
Собственный завод братьев Райт был зарегистрирован в 1909 году. Здесь занимались подготовкой заказов для военной отрасли, а также для частников, которые с радостью вкладывали средства в развитие такой перспективной отрасли, как авиация. В октябре 1909 года Уилбур на своем самолете облетел статую свободы и центральную часть Нью-Йорка за полчаса.
Первый реактивный самолет
Исторические источники не могут достоверно сказать, кто изобрел самый первый реактивный самолет в мире. Компания Heinkel начала разработку реактивного самолета в 1937 году. Через 2 года агрегат Не-176 поднялся в воздух, однако его характеристики были далеки от запланированных:
- самолёт смог разогнаться только до 750 км/ч вместо запланированных 1100 км/ч;
- максимальное расстояние полета составляло всего 60 км.
Все дело в двигателе: авиаконструкторы выбрали для Не-176 жидкостно-реактивный двигатель, горючим которого были перекись водорода и метанол. Огромный расход топлива не позволял самолету достигнуть планируемых параметров.
Следующим был британец Gloster Meteor – единственный самолет, выступавший в боях против Германии на Второй Мировой Войне. Первый полет осуществили в марте 1943 года. Всего таких моделей было выпущено около 3500. Gloster Meteor показал себя с отличной стороны: за все время разбилось только 2 самолета (в условиях сильной облачности они столкнулись на посадочной полосе).
В СССР также разрабатывали реактивные самолеты, однако надежные агрегаты были спроектированы только в 1945 году: двухмоторный МИГ-9 и одномоторный ЯК-15. Они поднялись в воздух 24 апреля 1946 года. МИГ оказался лучше ЯКа по некоторым характеристикам, поэтому последний был предоставлен для учений.
Первый пассажирский самолет
А когда изобрели первый пассажирский самолет? Прототип современного пассажирского самолета был создан Альберто Сантос-Дюмоном. Он начинал свою работу с дирижаблей и воздушных шаров. В 1905 году Альберто завершил проект собственного летательного аппарата, а в 1906 совершил на нём первый полёт. Воздушное судно было оснащено съёмными шасси. Аппарат пролетел более 60 м на высоте около 3 м. Через месяц после некоторых корректировок агрегат пролетел уже 200 м. Машина получила название «14-bis», или «Хищная птица».
Развитие технологии
В мире
История создания первого самолета подстегнула военную промышленность. Успех братьев Райт заставил всех остальных исследователей и изобретателей ускориться. И вот, накануне Первой Мировой войны, во многих странах уже имелись похожие наработки. Первой страной, где самолеты сыграли роль оружия, была Болгария. С помощью летательных аппаратов проводилась разведка во вражеском стане Османской империи. Для разведки воздушные средства были незаменимы, но всерьез к ним никто не относился. Пока.
Военные нужды и большие бюджеты позволили сделать самолеты лучше: скорость возросла до 200—220 км/ч, потолок — до 6000-7000 м, бомбовая нагрузка достигла 2-3,5 т, мощность двигателей — 350—420 л. с.
Первые самолеты бомбардировщики были созданы и опробованы французскими вооруженными силами в 1914 году. Ролан Гарро придумал, как совместить самолет и пулемет: огнестрельное оружие нашло место на главной оси самолета. За штурвалом оказался Адольф Пегу, который выиграл пять боев и был удостоим многих наград.
После французов подтянулись и другие участники конфликта. Летчики к концу войны стали элитой вооруженных сил.
Но не только война стимулировало самолетостроение. После Первой мировой развитие технологии пошло еще быстрее. На этот раз стимулами были разнообразные конкурсы и гранты от государства и больших частных компаний. В США, к примеру, Чарльз Линдберг выиграл Приз Ортега за первый индивидуальный безостановочный трансатлантический перелёт $25000. Индустрия развлечений нашла для себя поживу, и бывшие военные летчики стали циркачами: они делали авиа-шоу для публики и демонстрировали свое мастерство в небе. На воздушной арене выступали даже леди. Например, Амелия Эрхарт ставила рекорды и собирала тысячи фанатов.
Веселье — это прекрасно, но, возможно, серьезный самолет для пассажирских перевозок не стал бы таким популярным, если бы не катастрофа, подорвавшая доверие публики к дирижаблям. Дело в том, что первым через Атлантику перелетел именно британский дирижабль, а не самолет. Затем инициативу перехватили немецкие конструкторы, создавшие легендарные дирижабли под маркой «Цеппелин». Они курсировали по небу в 1920-х-1930-х годах и возили людей с одного побережья на другое. Однако в 1937 году дирижабль «Гинденбург» потерпел крушение: загорелся в воздухе.
Погибло 35 из 97 находившихся на его борту человек. К слову, на самолетах разбивалось и побольше, но именно это событие напугало людей и посеяло панику. Под давлением общественности дирижабли запретили использовать для пассажирских перевозок. И пришлось снова ломать голову над самолетами. А наш крылатый друг избавился от конкуренции!
В России
Кто же изобрел первый самолет в России? Николай Жуковский. До него ученые считали, что необходимо создать агрегат для полетов с руками и ногами, ведь никто не понимал, за счет чего самолет держится в воздухе. Но Николай первый обратил внимание, что большую часть полета птица парит, а не машет крыльями. В 1890 году Жуковский объясняет подъёмную силу крыла и вихревую теорию воздушного винта, а в 1902 разрабатывает авиационную трубу, что позволило безопасно испытывать самолеты на земле.
В каком году Жуковский изобрел самолет? В 1904 году Жуковский сформулировал закон, позволивший рассчитать величину подъёмной силы. Во время войны Жуковский руководил Авиационным расчетно-испытательным бюро, не прекращая работ над созданием самолета. Так в России в 1923 году Жуковский изобрел самолет. СССР отгородился железным занавесом, и многие технологии приходили с опозданием. Зато отчужденность и военная угроза подстегивали конструкторов и вынуждали их придумывать что-то свое.
Создание моделей самолетов
МИГ
МИГ – невероятная модель самолета. Бытует мнение, что в ВВС США была распространена нашивка с надписью «Убей Мига». Кто изобрел самолет МИГ? Советский авиаконструктор Артём Микоян.
В 1935 году в Харькове на производственной практике Микоян с друзьями сконструировал лёгкий самолёт и дал ему название «Октябрёнок». Спустя 2 года Микоян стал инженером механиком в ВВС РККА, чуть позже ему поручили заниматься E-435 – истребителем «Чайка». Теперь направлением его работы было усовершенствование самолетов.
Началась Вторая мировая война. Артём Микоян и его заместитель Михаил Гуревич начали разработку истребителя И-200. Нам известен это проект под названием МИГ-1. В 1940 году истребитель совершил свой первый полёт. Испытание закончилось успешно, и в ближайшее время было произведено еще около 100 машин.
МИГ-1 имел некоторые недостатки ввиду того, что разработка и создание самолёта велись в сжатые сроки в условиях Второй мировой войны. МИГи активно совершенствовались, и в 1941 на смену МИГ-1 пришел МИГ-3. Некоторые характеристики этого авианосца:
- максимальная высота подъема самолёта – 12.000 м;
- максимальная скорость – 640 км/ч
Но и этого было недостаточно: бои проводились выше, чем поднимался МИГ-3. Нужен был самолет еще лучше. С этого момента жизнь Артёма Микояна стала похожа на бесконечную гонку за идеальным самолётом. Не так давило начальство, как фронтовые сводки: оккупация наступала ударными темпами, нужно было срочно наращивать вооружение. В работе над МИГ-9 конструктор получил инфаркт, но через два месяца вернулся к работе. Свой бой он выиграл: МИГ составил достойную конкуренцию немецким истребителям.
После окончания Второй мировой войны усовершенствования МИГов продолжались. В 1947 году был создан истребитель МИГ-15. По словам авиаконструкторов, это наиболее удачный проект Артёма Микояна. С 1947 было выпущено свыше 15.000 машин.
ИЛ-86
1970-е характеризуются увеличением перемещений по воздуху и взрывной эрой для полетов. В 1970 году перед Советской авиацией была поставлена задача сконструировать пассажирский лайнер вместительностью до 350 человек. Машина должна была перевозить людей на большие расстояния, при этом гарантируя надежность и безопасность. ИЛ-68 стал первым широкофюзеляжным самолетом в СССР (диаметр фюзеляжа – 6 м 8 см). Машина имела низко расположенное крыло малой стреловидности и четыре двигателя, подвешенные на пилонах под крылом. В пассажирском салоне было по 9 кресел в ряд и 2 прохода. Лайнер весил около 200 тонн, что в разы превышало массу других самолетов. Для равномерной нагрузки на полосу ИЛ-86 оснастили дополнительной стойкой шасси.
Самолёт должен был передвигаться и функционировать в плохо оснащенных аэропортах, которых на тот момент было очень много. Поэтому ИЛ-86 имел три выдвижных трапа, по которым поднимались и выходили люди. Другой проблемой была потеря багажа. Для ИЛ-86 разработали схему «багаж при себе»: каждый пассажир забирал весь свой багаж в салон самолета, размещая его на больших стеллажах нижней палубы.
Первый полет осуществили в 1976 году, а до 1997 АэроФлот собрал 106 пассажирских ИЛ-86.
СУ
Все мы знаем о модели «СУ» с многочисленными приставками. Кто же изобрел самолет СУ? Первый проект самолёта СУ был подготовлен в феврале 1970 года. Над ним работали Антонов, Николаенко и Сухой. Их авиа-проект был совсем не похож на все остальные. Крыло умеренной стреловидности имело развитые корневые наплывы, фюзеляж отсутствовал. Внутри планера разместили топливные баки и электронное оборудование. За основу разработки СУ был взят американский F-15. Советским конструкторам удалось увеличить мощности этого самолёта на 10%. Проектирование СУ-27 было завершено в 1975 году, а первый полёт осуществил Ильюшин в 1977.
Боинг 727 и 747
Создание Боингов 727 и 747 изначально имело соревновательный характер. В 1963 году ВВС США объявили конкурсную программу разработки стратегического военного самолёта:
- он был рассчитан на перевозку груза в массой до 82 тонн;
- дальность полёта должна была составлять более 9200 км без заправки;
- скорость полета – 950км/ч.
В мае 1964 года предложение по конкурсу приняли фирмы Боинг, Локид, Дуглас и Мартин Мариетта. Победу одержала Локид, однако это только подзадорило президента компании Боинг. Специалисты фирмы уже работали над проектами сверхзвуковых пассажирских самолётов, за счёт чего они и надеялись сделать прорыв в авиации.
Через год был готов эскизный проект самолёта Boeing-747:
- длина самолёта – 70 м;
- размах крыла – 60 м;
- диаметр фюзеляжа – 6,5 м.
Самолёт имел необычную конструкцию шасси. Крылья самолёта не позволяли развить большую скорость, поэтому конструкторы изменили угол стреловидности: теперь он составлял 37,5 градусов. Сотрудники фирмы Боинг придумали крылатую фразу: «Эти крылья сделали земной шар меньше». К таким крыльям необходимы были мощные двигатели, которые фирма Боинг создала совместно с Пратт-Уитни. Разработки длились около 6 лет, первое испытание осуществили только в 1968 году.
Ту 134 и 144
Турбореактивный лайнер ТУ-134 – гордость отечественного авиастроения. Разработки ТУ начались еще в 1960-х, когда Хрущев дал задание конструктору Туполеву создать самолет, как известная в то время французская «Каравелла».
За основу выбрали ТУ-124. На проектирование и постройку самолета ушло 3 года. 29 июля 1963 года состоялся первый полет. В периоде испытаний оказалось, что двигатель самолета слабоват, поэтому на смену ему пришел новый турбореактивный двигатель Д-30.
Самолёт из Т-образным оперением имел существенный недостаток, из-за которого в Британии упал самолёт: стабилизатор попадал в плотную струю от крыла. Для ТУ-134 увеличили площадь стабилизатора на 30% и отправили на испытание, по итогам которого новая горизонтальное оперение было принято. В 1966 году 10 машин передали для испытания Аэрофлота, а 9 сентября 1967 года состоялся первый коммерческий рейс Москва-Адлер.
ТУ-144 – сверхзвуковой пассажирского самолет, создание которого велось параллельно с ТУ-134. Однако в отличие от последнего, ТУ-144 не имел хвостового оперения и вмещал 100 пассажиров. Строительство начали в 1964, а первый полет в 1968. Вот некоторые характеристики ТУ-144:
- Длина самолета – 65 м;
- Размах крыла – 29 м;
- Скорость – 2500 км/ч;
- Дальность полета при полной загрузке – 3000 км.
Америка и Британия отказались от сознания от сверхзвукового пассажирского самолета, считая эту идею не рентабельной, однако советским конструкторам удалось воплотить проект ТУ-144 в жизнь!